一種超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng) 屬于 信號處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)。本 發(fā) 明提供一種 快速、計算精度高 的超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)。本發(fā)明包括A/D部分、動態(tài)濾波部分、包絡(luò)檢波部分、對數(shù)壓縮部分、數(shù)字掃描變換器、顯示單元、多譜勒解調(diào)部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)A/D部分、動態(tài)濾波部分、包絡(luò)檢波部分、對數(shù)壓縮部分、數(shù)字掃描變換器、顯示單元依次相連，A/D部分、多譜勒解調(diào)部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分依次相連。
【專利說明】一種超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信號處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]高速信號處理一般都是用數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor)來完成，現(xiàn)有的數(shù)字化多普勒超聲儀在信號處理方面也基本上都是用DSP器件來完成，但采用多DSP或DSP陣列的方法使系統(tǒng)在成本、重量、功耗等方面都會快速升高。由于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)具有硬件結(jié)構(gòu)可重構(gòu)和豐富的可編程資源的特點(diǎn)，近年來采用FPGA進(jìn)行信號處理已成為一種趨勢。本文介紹的基于FPGA的信號處理系統(tǒng)是在數(shù)字化彩超的大課題下進(jìn)行的研究，即數(shù)字化雙功能多普勒超聲成像儀的信號處理系統(tǒng)設(shè)計，是對超聲探頭接收到的回波信號在經(jīng)前置放大、數(shù)控TGC和A/D數(shù)字化后進(jìn)行實時信號處理的系統(tǒng)設(shè)計，該信號處理系統(tǒng)是一個單片的FPGA系統(tǒng)，相對于以前的模擬系統(tǒng)更快速、更精確，其整機(jī)也比用DSP器件完成同樣的系統(tǒng)設(shè)計更加小型化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種快速、計算精度高的超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括A/D部分、動態(tài)濾波部分、包絡(luò)檢波部分、對數(shù)壓縮部分、數(shù)字掃描變換器、顯示單元、多譜勒解調(diào)部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)A/D部分、動態(tài)濾波部分、包絡(luò)檢波部分、對數(shù)壓縮部分、數(shù)字掃描變換器、顯示單元依次相連，A/D部分、多譜勒解調(diào)部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分依次相連。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明還包括相域處理和波形顯示部分，距離選通部分、相域處理、波形顯示部分依次相連。
[0006]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述A/D部分采用12?14位A/D轉(zhuǎn)換器。
[0007]本發(fā)明有益效果。
[0008]本發(fā)明基于FPGA的高速實時數(shù)字信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，該實時處理系統(tǒng)理論充分，并且采用數(shù)字技術(shù)來實現(xiàn)算法，計算精度較高，方案簡潔，結(jié)構(gòu)清晰，由于數(shù)字信號處理對于模擬信號處理有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢，比模擬方法實現(xiàn)更易滿足性能要求。同時由于FPGA的并行性和可編程資源的豐富性，比DSP芯片也更快速，也更利于實現(xiàn)整機(jī)的小型化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實施方式】，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0010]圖1是本發(fā)明電路原理框圖。

【具體實施方式】
[0011]如圖所示，本發(fā)明包括A/D部分、動態(tài)濾波部分、包絡(luò)檢波部分、對數(shù)壓縮部分、數(shù)字掃描變換器、顯示單元、多譜勒解調(diào)部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分，A/D部分、動態(tài)濾波部分、包絡(luò)檢波部分、對數(shù)壓縮部分、數(shù)字掃描變換器、顯示單元依次相連，A/D部分、多譜勒解調(diào)部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分依次相連。
[0012]本發(fā)明還包括相域處理和波形顯示部分，距離選通部分、相域處理、波形顯示部分依次相連。
[0013]所述A/D部分采用12?14位A/D轉(zhuǎn)換器。
[0014]雙功能多普勒超聲成像儀的原理是利用B型超聲成像顯示活動血管的圖像，利用脈沖多普勒測量某一深度的血流信息，通過這種B型超聲成像與多普勒技術(shù)的結(jié)合來精確地定位某一位置的血管，所以信號處理分為兩大塊，一塊是B型超聲成像信號處理部分，另一塊是脈沖多普勒信號處理部分，根據(jù)對超聲回波信號的分析。
[0015]B型超聲成像信號處理部分由動態(tài)濾波、包絡(luò)檢波、對數(shù)壓縮組成，動態(tài)
濾波是把有診斷價值的回波提取出來，因為在對超聲波探測人體的研究實踐中發(fā)現(xiàn):發(fā)射信號頻譜的中心頻率成分隨探測深度的增加而出現(xiàn)下移現(xiàn)象，所以動態(tài)濾波其實是一個根據(jù)不同的深度而設(shè)計的頻率可控的選頻網(wǎng)絡(luò)，由若干根據(jù)深度選通的帶通濾波器組成。包絡(luò)檢波的任務(wù)是得到動態(tài)濾波后的數(shù)字信號包絡(luò)，從而利用回波幅度來成像。對數(shù)壓縮是把信號包絡(luò)動態(tài)范圍壓縮到30DB以內(nèi)，使之能與顯像管的視放可辨范圍相吻合，因此壓縮這種動態(tài)范圍必須對大幅度的信號進(jìn)行衰減而對小信號進(jìn)行放大，這種非線性處理可以由對數(shù)放大來完成。
[0016]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)，包括A/D部分、動態(tài)濾波部分、包絡(luò)檢波部分、對數(shù)壓縮部分、數(shù)字掃描變換器、顯示單元、多譜勒解調(diào)部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯7^部分，其特征在于A/D部分、動態(tài)濾波部分、包絡(luò)檢波部分、對數(shù)壓縮部分、數(shù)字掃描變換器、顯示單元依次相連，A/D部分、多譜勒解調(diào)部分、距離選通部分、信號合成部分、加窗FFT部分、譜圖壓縮部分、譜圖顯示部分依次相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)，其特征在于還包括相域處理和波形顯示部分，距離選通部分、相域處理、波形顯示部分依次相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超聲成像儀實時信號處理系統(tǒng)，其特征在于所述A/D部分采用12?14位A/D轉(zhuǎn)換器。
【文檔編號】A61B8/00GK104434199SQ201310423901
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】應(yīng)璐, 周銘宇, 鄭偉峰 申請人:應(yīng)璐